2019-2020学年生物高中人教版选修1检测：专题4　课题3　酵母细胞的固定化 5页

课题 3 酵母细胞的固定化 基础巩固 1 下列关于使用固定化酶技术生产高果糖浆的叙述,正确的是( ) A.高果糖浆的生产需要使用果糖异构酶 B.在反应柱内的顶端装上分布着许多小孔的筛板,防止异物进入 C.葡萄糖溶液从反应柱的上端注入,果糖从反应柱下端流出 D.固定化酶技术过程复杂,成本较高 解析:生产高果糖浆时所用的酶应为葡萄糖异构酶,将这种酶固定在一种颗粒状的 载体上,再将这些酶颗粒装到一个反应柱内,柱子底端装上分布着许多小孔的筛 板。酶颗粒无法通过筛板上的小孔,而反应溶液却可以自由出入。生产过程中,将 葡萄糖溶液从反应柱的上端注入,使葡萄糖溶液流过反应柱,与固定化葡萄糖异构 酶接触,转化成果糖,从反应柱的下端流出。反应柱能连续使用半年,大大降低了生 产成本。 答案:C 2 下列关于固定化酶的叙述,错误的是( ) A.既能与反应物接触,又能与反应物分离 B.固定在载体上的酶可被反复利用 C.可催化一系列反应 D.酶的活性和稳定性受到限制 解析:固定化酶只能催化一种或一类反应。 答案:C 3 在使用包埋法固定细胞时,下列哪一项不是常用的载体?( ) A.明胶 B.琼脂糖 C.海藻酸钠 D.纤维素 解析:包埋法常用的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺 等。 答案:D 4 下面是制备固定化酵母细胞的步骤,其中排列顺序正确的是( ) ①配制CaCl2溶液 ②配制海藻酸钠溶液 ③海藻酸钠溶液与酵母细胞混合 ④ 酵母细胞的活化 ⑤固定化酵母细胞 A.①②③④⑤ B.④①③②⑤ C.④⑤②①③ D.④①②③⑤ 解析:制备固定化酵母细胞的基本步骤:酵母细胞的活化→配制 CaCl2 溶液→配制 海藻酸钠溶液→海藻酸钠溶液与酵母细胞混合→固定化酵母细胞。 答案:D 5 下列有关固定化技术的叙述,正确的是( ) A.固定化酶只有在细胞内才能发挥作用 B.固定化酶能提高酶的利用率 C.酶的固定是酶分离纯化的常用方法 D.固定化酶的固定化方式就是将酶包埋在载体中 解析:酶在条件适宜时,既可在细胞内起作用,也能在细胞外起作用,制成的固定化 酶主要在细胞外发挥作用。固定化酶或固定化细胞技术是利用物理或化学的方法 将酶或细胞固定在一定空间内的技术,不是酶分离纯化的常用方法。制备固定化 酶不用包埋法,因为酶分子体积小,易从包埋材料中漏出,常用物理吸附法和化学 结合法。 答案:B 6 与酶固定化技术相比,细胞固定化技术所具备的特点是 ( ) A.成本更低、操作更容易、不能连续生产 B.成本更高、操作更难、不能连续生产 C.成本更低、操作更容易、能连续生产 D.成本更低、操作更难、能连续生产 解析:酶是由细胞合成的,酶分子很小,比较难固定,而细胞相对较大,相对容易固定, 而且无须再进行酶的提取,因而制备固定化细胞的成本更低,操作更容易,并且能 连续生产。 答案:C 7 研究认为,用固定化酶技术处理污染物是很有前途的。将从大肠杆菌中得到 的三酯磷酸酶固定到尼龙膜上制成制剂,可用于降解残留在土壤中的有机磷农药, 与微生物降解相比,其作用不需要适宜的( ) A.温度 B.酸碱度 C.水分 D.营养 解析:大肠杆菌中的三酯磷酸酶可以催化有机磷农药分解,需要适宜的温度和 pH, 同时反应离不开水,但是不需要提供营养。 答案:D 8 下列关于“酵母细胞的固定化技术”实验的叙述,正确的是( ) A.活化酵母时,将适量干酵母与蒸馏水混合并搅拌成糊状 B.配制 CaCl2 溶液时,需要边小火加热边搅拌 C.将海藻酸钠溶液滴加到 CaCl2 溶液时,凝胶珠成形后应即刻取出 D.海藻酸钠溶液浓度过高时凝胶珠呈白色,过低时凝胶珠易呈蝌蚪状 解析:活化酵母时,将适量干酵母与蒸馏水混合,用玻璃棒搅拌成糊状,A 项正确;配 制 CaCl2 溶液时,不用加热,B 项错误;将海藻酸钠溶液滴加到 CaCl2 溶液时,凝胶珠 形成后不能立刻取出,应在 CaCl2 溶液中浸泡 30 min 左右,C 项错误;海藻酸钠溶液 浓度过低时凝胶珠呈白色,过高时凝胶珠不易成形,呈蝌蚪状,D 项错误。 答案:A 能力提升 1 制备固定化细胞常用包埋法,原因是( ) A.包埋法固定化操作最简便 B.包埋法对酶活性的影响最小 C.包埋法固定化具有普遍性 D.细胞体积大,难以被吸附或结合 答案:D 2 下列不属于固定化酶的特点的是( ) A.有利于酶与产物分离 B.可以被反复利用 C.能自由出入依附的载体 D.一般情况下,一种固定化酶不能催化一系列酶促反应 解析:固定化酶被固定在一定的空间内,不能自由出入依附的载体。 答案:C 3 固定化细胞对酶的活性影响最小,根本原因是( ) A.避免了细胞破碎、酶的提取纯化过程 B.固定化细胞在多种酶促反应中连续发挥作用 C.催化反应结束后,能被吸收和重复利用 D.细胞结构保证了各种酶在细胞内的化学反应中有效地发挥作用 解析:细胞内部环境稳定,利于各种酶发挥催化作用。 答案:D 4 固定化酶和固定化细胞的主要区别是( ) A.前者只能固定胞外酶,后者只能固定胞内酶 B.前者只能固定胞内酶,后者只能固定胞外酶 C.前者可以固定胞内酶和胞外酶,后者只可以固定胞内酶 D.前者只可以固定胞外酶,后者可以固定胞外酶和胞内酶 解析:微生物产生的酶有很多,有的存在于细胞内,有的分泌到细胞外。固定化酶可 以固定胞内酶和胞外酶,而固定化细胞只能固定胞内酶。 答案:C 5 用固定化酵母细胞发酵葡萄糖溶液时,发现无酒精产生,原因不可能是( ) A.瓶内氧气充足,酵母菌进行了有氧呼吸 B.实验瓶口被密封了 C.固定化酵母细胞内可能没有酵母细胞 D.所谓的葡萄糖溶液可能是其他物质,使酵母菌无法进行酒精发酵 解析:利用酵母菌进行发酵时无酒精产生,可以认为是酵母菌没有进行无氧呼吸, 可能是氧气充足,也可能是缺少原料。瓶口被密封利于酵母菌进行无氧呼吸产生 酒精。 答案:B 6 固定化酶技术提高了酶的利用率。下列关于固定化酶技术的说法,正确的是 ( ) A.固定化酶技术就是固定反应物 B.固定化酶的优势是能催化一系列的酶促反应 C.酶经固定化后无法重复利用 D.固定化酶是将酶固定在一定空间内的技术 解析:固定化酶是利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术;固定化酶只 能催化一种或一类反应,固定化细胞中含有多种酶,可以催化一系列的反应;固定 化酶既能与反应物接触,又能与产物分离,可以重复利用。 答案:D 7 科研人员研究了不同载体(硅胶、活性炭和大孔树脂)和不同 pH 对固定化蛋 白酶分解污水中蛋白质的能力(用氨基酸产生速率来衡量)的影响,其结果如下图 所示。下列相关叙述错误的是( ) pH 对三种载体固定化酶活性的影响 A.与水溶性酶相比,固定化蛋白酶具有可反复利用的优点 B.污水中的蛋白质可为固定化蛋白酶提供营养,保持酶的活性 C.三种载体固定化蛋白酶的最适 pH 均为 5.5 左右 D.进行污水净化时应选择活性炭载体的固定化酶 解析:固定化酶不需要营养,污水中的蛋白质是固定化蛋白酶的底物。 答案:B 8 下图为酵母细胞固定化及其应用的相关图解,请据图回答问题。 (1)某实验小组利用海藻酸钠制备固定化酵母细胞,应使用图甲中的方法[ ] (填出号码及名称)。而制备固定化酶不宜用此方法,原因 是 。部分同学实验制得的凝胶珠如图 乙,其原因可能有 、 等。 (2)某实验小组用图丙所示的装置来进行葡萄糖发酵。a 是 ,b 是 。从上端漏斗中加入反应液的浓度不能过高的原因 是 。 为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复利用,实验过程一定要在 条件下进行。装置中长导管的作用是 。 解析:酶的固定化适宜用化学结合法和物理吸附法;酵母细胞的固定化适宜用包埋 法。如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,则说明海藻酸钠的浓度偏高或混合液 滴加速度过快(或针筒口离 CaCl2 溶液液面距离过近)。 答案:(1)③ 包埋法 酶分子很小,容易从包埋材料中漏出 海藻酸钠浓度过高 混合液滴加速度过快(或针筒口离 CaCl2 溶液液面距离过近) (2)固定化酵母细胞 反应柱 葡萄糖溶液的浓度过高会使酵母细胞因失水过多 而死亡 无菌 释放 CO2 并防止空气中的杂菌进入反应柱